//方法集
#pragma once

#include <iostream>
#include <cerrno>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <string>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/types.h>

using namespace std;

const char *pathname = "/home/zhu/day/day10"; 
const int proj_id = 0x66;

//注意：在内核中，共享内存的大小是以4KB为基本单位的。因此系统中实际开辟的内存大小是n*4KB
const int defaultsize = 4096; //单位是字节

//key值有些大，这里将其转换成十六进制
string ToHex(key_t k)
{
    char buffer[1024];
    //将key的值按照十六进制输出到buffer中，即：0x...
    snprintf(buffer, sizeof(buffer), "0x%x", k);  
    return buffer;
}

//获取创建共享内存的key
key_t GetShmKeyOrDie()
{
    key_t k = ftok(pathname, proj_id);
    if (k < 0)
    {
        cerr << "ftok error,  errno : " << errno << ",  error string: " << strerror(errno) << endl;
        exit(1);
    }
    return k;
}

//创建共享内存
int CreateShmOrDie(key_t key, int size, int flag)
{
    int shmid = shmget(key, size, flag);
    if (shmid < 0)
    {
        cerr << "shmget error,  errno : " << errno << ",  error string: " << strerror(errno) << endl;
        exit(2);
    }
    return shmid;
}

//创建共享内存——主要用于创建，即不存在就创建，存在就出错返回
int CreateShm(key_t key, int size)
{
    //IPC_CREAT: 不存在就创建，存在就获取
    //IPC_EXCL: 单独使用没有意义
    //IPC_CREAT | IPC_EXCL: 不存在就创建，存在就出错返回
    return CreateShmOrDie(key, size, IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666); //权限设置666
}

//获得共享内存——主要是获取，即不存在就创建，存在就获取
int GetShm(key_t key, int size)
{
    return CreateShmOrDie(key, size, IPC_CREAT);
}

//进程删除共享内存
void DeleteShm(int shmid)
{
    int n = shmctl(shmid, IPC_RMID, nullptr);
    if (n < 0)
    {
        cerr << "shmctl error" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "shmctl delete shm success, shmid: " << shmid << endl;
    }
}

//获取共享内存结构shmid_ds对应的属性信息
void ShmDebug(int shmid)
{
    struct shmid_ds shmds;
    int n = shmctl(shmid, IPC_STAT, &shmds);
    if (n < 0)
    {
        cerr << "shmctl error" << endl;
        return;
    }
    //输出共享内存段的大小（以字节为单位）
    cout << "shmds.shm_segsz: " << shmds.shm_segsz << endl;
    //输出当前附加到共享内存段的进程数
    cout << "shmds.shm_nattch: " << shmds.shm_nattch << endl;
    //输出共享内存段最后一次更改的时间
    cout << "shmds.shm_ctime: " << shmds.shm_ctime << endl;
    //输出共享内存的key值
    cout << "shmds.shm_perm.__key: " << ToHex(shmds.shm_perm.__key) << endl;
}

//shmat将共享内存段映射到调用进程的地址空间
void *ShmAttach(int shmid)
{
    void *addr = shmat(shmid, nullptr, 0);
    if ((long long int)addr == -1)
    {
        cerr << "shmat error" << endl;
        return nullptr;
    }
    return addr;
}

//将共享内存从当前进程的地址空间中分离
void ShmDetach(void *addr)
{
    int n = shmdt(addr);
    if (n < 0)
    {
        cerr << "shmdt error" << endl;
    }
}
